Сырьем для получения соединений бария служит баритовый концентрат состава: BaSO4-95%, SiO2-2%, H2O-3%. Для перевода бария в растворимую
форму осуществляют процесс восстановления сульфата бария твердым
углеродом при температуре 1000оС по реакции:
BaSO4 + 4C = BaS + 4CO - Q
Уголь, используемый в качестве восстановителя, содержит С-98%, золы
(Fe2O3)-2%. Содержание угля в шихте 25% от массы баритового концентрата.
Степень восстановления 95%. Для обогрева печи используют природный газ
(СН4). Рассчитать материальный и тепловой баланс на 1000 кг баритового
концентрата.
В твердых телах молекулы совершают беспорядочные колебания около фиксированных центров (положений равновесия). Эти центры могут быть расположены в пространстве нерегулярным образом (аморфные тела) или образовывать упорядоченные объемные структуры (кристаллические тела).
В жидкостях молекулы имеют значительно большую свободу для теплового движения. Они не привязаны к определенным центрам и могут перемещаться по всему объему. Этим объясняется текучесть жидкостей. Близко расположенные молекулы жидкости также могут образовывать упорядоченные структуры, содержащие несколько молекул. Это явление называется ближним порядком в отличие от дальнего порядка, характерного для кристаллических тел.
В газах расстояния между молекулами обычно значительно больше их размеров. Силы взаимодействия между молекулами на таких больших расстояниях малы, и каждая молекула движется вдоль прямой линии до очередного столкновения с другой молекулой или со стенкой сосуда. Среднее расстояние между молекулами воздуха при нормальных условиях порядка 10–8 м, то есть в десятки раз превышает размер молекул. Слабое взаимодействие между молекулами объясняет газов расширяться и заполнять весь объем сосуда.
Q = 5500 кДж
m₁(C₃H₅(NO₃)₃) = 1кг
Найти:
Q₁, V(CO₂), V(N₂), V(H₂O), V(O₂)
Решение:
4C₃H₅(NO₃)₃ → 12CO₂↑ + 6N₂↑ + 10H₂O↑ + O₂↑ +5500 кДж
Mr(C₃H₅(NO₃)₃) = 227 г/моль
n(C₃H₅(NO₃)₃) = 4 моль (по уравнению реакции)
n₁(C₃H₅(NO₃)₃) = 4,4 моль
Q₁ = 6,050 кДЖ
Mr(C₃H₅(NO₃)₃) = 227 г/моль (по реакции 908)
Mr(CO₂) = 44 г/моль (по реакции 528)
Mr(N₂) = 28 г/моль (по реакции 168)
Mr(H₂O) = 18 г/моль (по реакции 180)
Mr(O₂) = 32 г/моль
m(CO₂) = 581,5г
m(N₂) = 185г
m(H₂O) = 198,25г
m(O₂) = 35,25г
V(CO₂) = 296л
V(N₂) = 148л
V(H₂O) = 246,7л
V(O₂) = 24,675л
ответ:
Q₁ = 6,050 кДЖ,
V(CO₂) = 296л
V(N₂) = 148л
V(H₂O) = 246,7л
V(O₂) = 24,675л